TWI416400B - 動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法、系統以及使用此方法的電腦程式產品 - Google Patents

動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法、系統以及使用此方法的電腦程式產品 Download PDF

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Description

動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法、系統以及使用此方法的電腦程式產 品
本發明是有關於一種動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法、系統以及使用此方法的電腦程式產品，且特別是有關於一種利用延遲學習來動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法、系統以及使用此方法的電腦程式產品。
在手持設備上，觸控式的軟體鍵盤常用在作為輸入資料的人機介面，而觸控式的軟體鍵盤是以軟體的方式於畫面上繪製按鍵。但因為使用者按鍵的習慣不同，可能因為個人視差、按鍵時所用的手指不同、握持設備的方式或方向不一等因素，而使得觸控時的落點與畫面上所繪製按鍵位置有不同的誤差，這會使得軟體鍵盤無法正確判斷出使用者真正欲按下的按鍵為何，而導致輸入錯誤。
因此，為了提升輸入的座標判斷準確性，一種做法是透過軟體提供使用者所謂的「訓練模式」，藉由讓軟體於訓練模式「預先學習」使用者的操作特徵，以建立座標修正用的校正資料。然而，這種做法的缺點是，當使用者操作的行為改變，或與訓練模式時所採用的操作特徵不同時(例如換左右手或換人操作)，該校正資料即會失去校正效果，需要使用者重新執行訓練模式的校正程式，重新收集使用者的校正資料。
因此，設計一種新的動態學習方法以改善上述缺點。
因此本發明的目的就是在提供一種動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法、系統以及使用此方法的電腦程式產品，不須另設訓練模式預先學習使用者的行為或操作特徵，可隨著使用者行為或操作特徵的改變而動態學習並自我適應。
根據本發明一實施例，動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法包括以下步驟：(a)接收輸入；(b)判定輸入是否為一般按鍵輸入；(c)當判定該輸入為一般按鍵輸入時，儲存該輸入之輸入數值；(d)重複步驟(a)－(c)直到N＋1筆輸入之輸入數值已被儲存，其中N為正整數；以及(e)當N＋1筆輸入之輸入數值已被儲存時，依據相對於第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入數值決定第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入特徵，其中M＝N。
根據本發明另一實施例，動態學習軟體鍵盤輸入特徵的系統包括：接收模組，用以接收一輸入；儲存單元，用以儲存該輸入之輸入數值；輸入判定模組，用以判定輸入是否為一般按鍵輸入；置入模組，用以當輸入判定模組判定該輸入為一般按鍵輸入時，將該輸入之輸入數值置入儲存單元；以及特徵判定系統，用以當該儲存單元儲存達N＋1筆輸入之輸入數值時，依據相對於一第N＋1筆輸入往前之一第M筆輸入之輸入數值決定該第N＋1筆輸入往前之該第M筆輸入之輸入特徵，其中N為一正整數且M＝N。
根據本發明又一實施例，一種電腦程式產品包含了程式指令用以執行下列步驟：(a)接收輸入；(b)判定輸入是否為一般按鍵輸入；(c)當判定該輸入為一般按鍵輸入時，儲存該輸入之輸入數值；(d)重複步驟(a)－(c)直到N＋1筆輸入之輸入數值已被儲存，其中N為正整數；以及(e)當N＋1筆輸入之輸入數值已被儲存時，依據相對於第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入數值決定第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入特徵，其中M＝N。
接下來請參照本發明實施例的詳細說明，其中所提到的範例會連同圖式一同進行說明。在任何可能的情況下，圖式及說明中所使用的相同參考數標都代表了相同或類似的元件。
首先，應注意到的是，取消預先執行獨立校正程式之後可衍生的問題。在預先執行校正程式時，使用者會需要依照畫面指示的按鍵，於軟體鍵盤中按下相對應的按鍵。因此，完成所謂的「訓練模式」之後，校正程式已利用所取得的資料，決定使用者利用軟體按鍵輸入時的輸入特徵，而在使用者下次按下相同的按鍵時，可利用該輸入特徵來預先校正該軟體按鍵輸入，以提高使用者觸按該軟體按鍵的正確率。
但，因為本發明的目的是要在使用者一般輸入資料的過程中動態收集正確的輸入數值，所以面臨的首要問題就是在使用者按下按鍵之前，收集輸入數值的程式並不知道使用者 當下要正確按下的鍵是哪一個。當取得使用者某次的觸控座標(xi ,yi )時，假如畫面顯示使用者按下的鍵是某個鍵‘K’，因為並沒有預先執行「訓練模式」，無從得知使用者當時按下的(xi ,yi )是否真如畫面所顯示的是希望按下按鍵‘K’，所以也無從得知當次接收到的(xi ,yi )是否可當作按鍵‘K’正確的輸入數值。
因此，本發明之動態學習軟體鍵盤輸入特徵是採延遲學習的概念，不在當下決定使用者按下的按鍵及特徵，而採延遲1鍵、延遲2鍵、或是延遲更多鍵的做法，可稱之為「N－鍵延遲動態學習」。其主要目的在於能夠更有效地收集輸入數值，以更加正確地判定輸入特徵。有了正確的輸入特徵才能夠正確地對軟體按鍵輸入進行校正。
參照第1圖，其係繪示依照本發明一實施例的一種動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法流程圖。本發明另一實施例之電腦程式產品可以程式指令來執行此方法之各步驟。此方法包含以下步驟(應了解到，在本實施例中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可能同時或部分同時執行)：
(1)接收一輸入(步驟104)。就每一輸入而言，會接收的一組輸入數值包括了按鍵值以及按鍵被按下時的觸控座標，例如<‘S’,(101,42)>，這表示使用者觸控的落點XY座標為(101,42)，程式輸出的按鍵為’S’。
(2)判定輸入是否為一般按鍵輸入(步驟106)。其中的一般按鍵輸入可為字元，例如英文字母、數字或標點符號。
(3)當判定輸入為一般按鍵輸入時，將前述之輸入數值置入儲存單元(步驟108)。儲存單元可以一種資料結構，例如環形資料佇列(circular queue)，來儲存輸入數值。在此還可判定輸入是否為刪除功能(步驟105)，當判定輸入為刪除功能時，將儲存單元中所儲存之一輸入數值刪除(步驟107)，例如將最後一筆存入環形資料佇列的輸入數值刪除。
(4)判定是否已將N＋1筆輸入的輸入數值置入儲存單元，其中N為一正整數(步驟110)。若是，則續行下一步驟；若否，則重複步驟104－108直到已將N＋1筆輸入的輸入數值置入儲存單元。在一實施例中，若儲存單元中的資料結構為具有N＋1個元素(element)的環形資料佇列時，會重複步驟104－108直到將環形資料佇列填滿。
(5)當已將N＋1筆輸入的輸入數值置入儲存單元時，依據相對於第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入的輸入數值決定輸入特徵，其中M＝N(步驟112)。在一實施例中，若資料結構為環形資料佇列，可設一前端及/或一後端，當環形資料佇列已滿時，視所設之前端(head)或後端(rear)而定，依據位於前端或後端之輸入數值決定相對於第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入的輸入特徵以產生學習效果。
(6)自儲存單元刪除相對於第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入數值(步驟114)。此步驟是將學習完的資料刪除，舉例來說，當N設為1時，亦即所謂的「1－鍵延遲」，會在步驟112依據相對於第2筆輸入往前之第1筆的輸入之輸入數值來決定第2筆輸入往前之第1筆的輸入之輸入 特徵。之後，刪除相對於第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入數值。在一實施例中，若資料結構為環形資料佇列，視所設之前端或後端而定，刪除位於前端或後端之輸入數值。
(7)重複步驟104－114。
接下來將描述一範例實施流程。參照第2圖，其係繪示依照本發明一實施例之1－鍵延遲動態學習的示意圖。在演算法的設計上，可應用各種合適的資料結構來達到節省記憶體空間或提高運算速率之功效，在此係應用一內部的環形資料佇列(circular queue)，這個資料佇列裡面所儲存的每一組輸入數值包括一按鍵值以及該按鍵被按下時的觸控座標，可表示為<按鍵值,(Xi ,Yi )>。例如<‘S’,(101,42)>，這表示使用者觸控的落點XY座標為(101,42)，程式輸出的按鍵為‘S’。
在此實施例中，假設使用者要輸入‘Good’，但是卻在欲按下第二個‘o’的時候，卻因為觸控的落點可能距離‘p’較近而使得程式輸出了‘p’，之後使用者按下了倒退鍵‘←’，然後又重新輸入‘o’，以及最後一個字母‘d’，如第2圖所示。
(1)在N設為1，即1－鍵延遲動態學習的情況下，當使用者按下第一鍵‘G’的時候，判定這是一般按鍵輸入，而將相關的輸入數值置入儲存單元，但不會立即依據<‘G’,(100,45)>此組輸入數值來決定字母‘G’的輸入特徵。
(2)當使用者輸入第二鍵‘o’時，判定這是一般按鍵輸入，而將其輸入數值置入儲存單元，此時會決定相對於此輸 入往前之第一筆輸入(即前一輸入)的輸入特徵，也就是依據輸入數值<‘G’,(100,45)>來決定字母‘G’的輸入特徵，以達到學習的效果。此方法是利用使用者第二鍵輸入的字元來判定第一鍵的輸入是否為使用者所期望之輸入，若第二鍵是一般按鍵輸入，通常表示了第一鍵的輸入是使用者所期望之輸入，若第二鍵是其他輸入例如是倒退鍵或方向鍵等控制按鍵，通常表示了第一鍵的輸入不是使用者所期望之輸入。
在本實施例中，所謂的輸入特徵可例如是使用者觸碰該軟體按鍵的座標偏移方向及座標偏移量。舉例而言，若按鍵‘G’在軟體鍵盤中預設的原點座標為(100,50)，但因為依據前述字母‘G’的輸入數值，使用者觸碰的座標為(100,45)，所以可以判定使用者在輸入字母‘G’時的輸入特徵為Y方向5個座標值的位移。因此，在依據輸入數值<‘G’,(100,45)>決定了字母‘G’的輸入特徵之後，可將按鍵‘G’在軟體鍵盤中的原點座標朝Y方向進行些許的校正，如此，使用者之後觸按按鍵‘G’的成功率會提高，較不會誤觸其他按鍵。
(3)當使用者輸入第三鍵‘p’時，被判定為一般按鍵輸入，而將其相關之輸入數值置入儲存單元，此時會決定前一輸入的輸入特徵，也就是依據<‘o’,(190,30)>該組輸入數值來決定字母‘o’之輸入特徵，以達到學習效果。
(4)當使用者輸入第四鍵‘←’時，被判定為不是一般按鍵輸入，而是用來修正前一按鍵輸入的刪除功能，因此前一輸入的輸入數值會被捨棄，也就是將<‘p’,(200,32)>這筆輸入 數值自儲存單元刪除。
(5)當使用者輸入第五鍵‘o’時，被判定為一般按鍵輸入，因此將前一有效輸入(第二鍵，即此時在儲存單元中<‘o’,(195,35)>的前一組輸入數值)，也就是依據<‘o’,(190,30)>該組輸入數據來決定字母‘o’的輸入特徵，以達到學習的效果。
(6)當使用者輸入第六鍵‘d’時，被判定為一般按鍵輸入，因此會決定前一輸入之輸入特徵，也就是依據<’o’,(195,35)>該組輸入數值來決定字母‘o’的輸入特徵，以達到學習的效果。
接下來將描述另一範例實施流程。參照第3A及第3B圖，第3A圖係繪示依照本發明一實施例之2－鍵延遲動態學習的示意圖，第3B圖係繪示依照本發明一實施例之環形資料佇列的示意圖。
在此實施例中，假設使用者要輸入‘Gets’，但是卻在輸入‘Goy’之後發現輸入錯誤，之後使用者按了二次倒退鍵(刪除功能)‘←’，然後輸入‘ets’，完成輸入，如第3A圖所示。
(1)在N設為2，即2－鍵延遲動態學習的情況下，當使用者按下第一鍵‘G’的時候，被判定為一般按鍵輸入，而將其輸入數值<’G’,(100,45)>置入環形資料佇列，但不會立即依據該組輸入數值來決定字母‘G’的輸入特徵。
(2)當使用者輸入第二鍵‘o’時，被判定為一般按鍵輸入，而將其輸入數值<‘o’,(190,30)>置入環形資料佇列，但不會立即依據該組輸入數值來決定字母‘o’的輸入特徵。
(3)當使用者輸入第三鍵‘y’時，被判定為一般按鍵輸 入，而將其輸入數值置入環形資料佇列，此時環形資料佇列已滿，因此將決定往前之第二輸入的輸入特徵，也就是依據<‘G’,(100,45)>該組輸入數值來決定字母‘G’的輸入特徵，以達到學習的功能，並將<‘G’,(100,45)>該組輸入數值自環形資料佇列刪除。
(4)當使用者輸入第四鍵‘←’時，被判定為不是一般按鍵輸入，而是用來修正前一按鍵輸入之刪除功能，因此捨棄前一輸入‘y’的輸入數值，也就是將<‘y’,(200,32)>該組輸入數值自環形資料佇列刪除。
(5)當使用者輸入第五鍵‘←’時，被判定為不是一般按鍵輸入，是用來修正前一按鍵輸入，因此捨棄前一輸入‘o’的輸入數值，也就是將<‘o’,(190,30)>該組輸入數值自環形資料佇列刪除。
(6)當使用者輸入第六鍵‘e’時，被判定為一般按鍵輸入，而將其輸入數值<‘e’,(83,48)>置入環形資料佇列，但不會立即依據該組輸入數值來決定字母‘e’的輸入特徵。
(7)當使用者輸入第七鍵‘t’時，被判定為一般按鍵輸入，而將其輸入數值<‘t’,(110,50)>置入環形資料佇列，但不會立即依據該組輸入數值來決定字母‘t’的輸入特徵。
(8)當使用者輸入第八鍵‘s’時，被判定為一般按鍵輸入，而將其輸入數值置入環形資料佇列，此時環形資料佇列已滿，因此將決定往前之第二輸入的輸入特徵，也就是依據<‘e’,(83,48)>該組輸入數值來決定字母‘e’的輸入特徵，以達到學習的功能，並將<‘e’,(83,48)>該組輸入數值自環形資 料佇列刪除。
參照第4圖，其係繪示依照本發明一實施例的一種動態學習軟體鍵盤輸入特徵的系統方塊圖。此系統包括：接收模組412、儲存單元414、輸入判定模組416、置入模組418、特徵判定系統420、以及第一刪除模組422。接收模組412係用以接收一輸入之輸入數值。接收模組412所接收之輸入數值包括按鍵值以及觸控座標，例如<‘S’,(101,42)>。儲存單元414係用以儲存該組輸入數值。輸入判定模組416係用以判定該輸入是否為一般按鍵輸入。輸入判定模組416可包含字元判定模組417，用以於輸入為一般按鍵輸入時判定該輸入之按鍵值是否為一字元，例如字母、數字或標點符號。輸入判定模組416還可包含刪除功能判定模組419，用以於輸入不為一般按鍵輸入時，判定該輸入是否為刪除功能。置入模組418可包含第二刪除模組425，可用以刪除儲存單元414中的資料。
當輸入判定模組416判定該輸入為一般按鍵輸入時，置入模組418係用以將該輸入之輸入數值置入儲存單元414。當刪除功能判定模組419判定該輸入為刪除功能時，第二刪除模組425會刪除儲存單元414所儲存之一輸入數值，例如刪除最後被存入儲存單元414之輸入數值。儲存單元414可以一資料結構來儲存輸入數值，例如環形資料佇列(circular queue)或其他合適的資料結構。當置入模組418已將N＋1筆輸入之輸入數值置入儲存單元414時，特徵判定系統420係用以依據相對於第N＋1筆輸入往前之第 M筆輸入之輸入數值來決定第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入特徵，其中N為一正整數且M＝N。第一刪除模組422係用以自儲存單元414刪除相對於第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入數值。
其中接收模組412、輸入判定模組416、以及置入模組418會重複運作直到已將N＋1筆輸入之輸入數值置入儲存單元414，此時特徵判定系統420會依據相對於第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入數值來決定第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入特徵，而第一刪除模組422於特徵判定系統420運作完後會刪除相對於第N＋1筆輸入往前之第M筆輸入之輸入數值，使得接收模組412、輸入判定模組416、以及置入模組418(圖中之虛線框部分)開始前述之重複運作。
另外，在設定N的大小時可考量以下的討論：N越小，資料會越快將環形佇列填滿，輸入特徵會越快被本系統學習起來，即學習速度較快，如此使用者行為或操作特徵若有所改變，本發明可以在更短的時間內動態學習並自我適應。
N越大，學習速度越慢，資料會越慢將環形佇列填滿，在輸入特徵被本系統學習起來前，假如使用者對按鍵有一或數個連續的按鍵修正動作，都還有機會把資料從環形佇列刪除，而減少讓不合適的輸入特徵被校正系統學習起來的機會。
綜上所述，前述實施例中所揭露之動態學習軟體鍵盤 輸入特徵的方法、系統、及使用此方法的電腦程式產品，不需要使用者預先操作一套的校準程式即可開始輸入資料。本系統學習到之輸入特徵可被進一步用來預測或修正未來的使用者輸入同一字元時的觸控落點輸入，不用透過額外的獨立程序預先建立座標校正資料，即可達到座標校正的效果，提高按鍵判斷的準確度。在使用者輸入的過程中，若使用者行為或操作特徵有所改變，還可隨著此改變而動態學習並自我適應。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技術者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
104－114‧‧‧步驟
412‧‧‧接收模組
414‧‧‧儲存單元
416‧‧‧輸入判定模組
417‧‧‧字元判定模組
418‧‧‧置入模組
419‧‧‧刪除功能判定模組
420‧‧‧特徵判定系統
422‧‧‧第一刪除模組
425‧‧‧第二刪除模組
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：
第1圖係繪示依照本發明一實施例的一種動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法流程圖。
第2圖係繪示依照本發明一實施例之1－鍵延遲動態學習的示意圖。
第3A圖係繪示依照本發明一實施例之2－鍵延遲動態學習的示意圖。
第3B圖係繪示依照本發明一實施例之環形資料佇列的 示意圖。
第4圖係繪示依照本發明一實施例的一種動態學習軟體鍵盤輸入特徵的系統方塊圖。
104－114‧‧‧步驟

Claims (21)

  1. 一種動態學習軟體鍵盤輸入特徵的方法，包含以下步驟：(a)接收一輸入；(b)判定該輸入是否為一一般按鍵輸入；(c)當判定該輸入為該一般按鍵輸入時，儲存該輸入之輸入數值，其中該輸入之輸入數值包含該輸入之按鍵值及觸控座標；(d)重複步驟(a)-(c)直到N+1筆輸入之輸入數值已被儲存，其中N為一正整數；(e)當N+1筆輸入之輸入數值已被儲存時，依據該N+1筆輸入中之一第1筆輸入之輸入數值決定該第1筆輸入之輸入特徵，其中是藉由對應該第1筆輸入按鍵值的觸控座標來決定該特徵值；以及(f)刪除該N+1筆輸入中之該第1筆輸入之輸入數值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含以下步驟：判定該輸入是否為一刪除功能；以及當判定該輸入為該刪除功能時，刪除已儲存之一輸入數值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中所刪除之 輸入數值為被儲存的輸入數值當中，最後被儲存的輸入數值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第N+1筆輸入中之該第1筆輸入之輸入特徵包含一座標偏移方向及一座標偏移量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該一般按鍵輸入為一字元。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該字元係一字母、一數字或一標點符號。
  7. 一種動態學習軟體鍵盤輸入特徵的系統，包含：一接收模組，用以接收一輸入；一儲存單元，用以儲存該輸入之輸入數值；一輸入判定模組，用以判定該輸入是否為一一般按鍵輸入；一置入模組，用以當該輸入判定模組判定該輸入為該一般按鍵輸入時，將該輸入之輸入數值置入該儲存單元，其中該輸入之輸入數值包含該輸入之按鍵值及觸控座標；以及一特徵判定系統，用以當該儲存單元儲存達N+1筆輸入之輸入數值時，依據該N+1筆輸入中之一第1筆輸入之 輸入數值決定該第1筆輸入之輸入特徵，其中是藉由對應該第1筆輸入按鍵值的觸控座標來決定該特徵值，其中N為正整數；以及一第一刪除模組，用以刪除該N+1筆輸入中之該第1筆輸入之輸入數值，當該N+1筆輸入中之該第1筆輸入之特徵值被決定後。。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該輸入判定模組包含一刪除功能判定模組，用以判定該輸入是否為一刪除功能。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之系統，其中該置入模組包含一第二刪除模組，用以當該刪除功能判定模組判定該輸入為該刪除功能時，刪除該儲存單元已儲存之一輸入數值。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該第二刪除模組刪除該儲存單元所儲存之該輸入數值時，係刪除該儲存單元所儲存之輸入數值中，最後被儲存的輸入數值。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該N+1筆輸入中之該第1筆輸入之輸入特徵包含一座標偏移方向及一座標偏移量。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該一般按鍵輸入為一字元。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之系統，其中該字元係一字母、一數字或一標點符號。
  14. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該儲存單元以一資料結構儲存該輸入之輸入數值。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之系統，其中該資料結構係一環形資料佇列(circular queue)。
  16. 一種電腦程式產品，其包含程式指令用以執行下列步驟：(a)接收一輸入；(b)判定該輸入是否為一一般按鍵輸入；(c)當判定該輸入為該一般按鍵輸入時，儲存該輸入之輸入數值；(d)重複步驟(a)-(c)直到N+1筆輸入之輸入數值已被儲存，其中N為一正整數；(e)當N+1筆輸入之輸入數值已被儲存時，依據該N+1筆輸入中之一第1筆輸入之輸入數值決定該第1筆輸入之輸入特徵，其中是藉由對應該第1筆輸入按鍵值的觸控座標來決定該特徵值；以及 (f)刪除該N+1筆輸入中之該第1筆輸入之輸入數值。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之電腦程式產品，更包含以下步驟：判定該輸入是否為一刪除功能；以及當判定該輸入為該刪除功能時，刪除已儲存之一輸入數值。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之電腦程式產品，其中所刪除之輸入數值為被儲存的輸入數值當中，最後被儲存的輸入數值。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之電腦程式產品，其中該N+1筆輸入中之該第1筆輸入之輸入特徵包含一座標偏移方向及一座標偏移量。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之電腦程式產品，其中該一般按鍵輸入為一字元。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之電腦程式產品，其中該字元係一字母、一數字或一標點符號。
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